混凝土的鋼筋銹蝕課件

混凝土的鋼筋銹蝕混凝土的鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕已成為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性破壞中的首要因素。

1985年，美國(guó)各類腐蝕引起損失達(dá)1680億美元，鋼筋銹蝕占40%左右；九十年代初，美國(guó)全部57.5萬(wàn)座鋼筋混凝土橋中因鋼銹破壞而限載通車(chē)的公路橋占1/4，其中已經(jīng)不能通車(chē)的占1%（約5000座），僅維修費(fèi)高達(dá)900億美元。我國(guó)交通部門(mén)于1980年對(duì)華南地區(qū)18座碼頭調(diào)查的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：80%以上在使用不到20年間就出現(xiàn)了嚴(yán)重或較嚴(yán)重的鋼筋銹蝕破壞；北方地區(qū)，北京西直門(mén)舊立交橋僅運(yùn)行18年就拆除重建，沈陽(yáng)文化路大立交橋使用13年后因鋼筋銹蝕嚴(yán)重破壞，哈大公路，在建成5年后混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重的順筋脹裂和剝落。

鋼筋銹蝕已成為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性破壞中的首要因素。(1)鋼筋銹蝕破壞機(jī)理原電池反應(yīng)原理腐蝕電池必備條件：1)陰極、陽(yáng)極和電位差；

2)離子通路(電解質(zhì))；

3)電子通路。陰極反應(yīng):2H++2e-=H2↑陽(yáng)極反應(yīng)電流銅（陰極）鋅（陽(yáng)極）(1)鋼筋銹蝕破壞機(jī)理腐蝕電池必備條件：1)陰極、陽(yáng)極和電電極電位的形成原理圖電極電位的形成原理圖鋼筋微電池腐蝕陽(yáng)極反應(yīng)：Fe-2e=Fe++

（氧化反應(yīng)）陰極反應(yīng)：O2+2H2O+4e→4OH-

（還原反應(yīng)）綜合反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2(伴有電流)Fe(OH)2+O2+2H2O→Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O（鐵銹）陰極陽(yáng)極鋼筋微電池腐蝕陽(yáng)極反應(yīng)：Fe-2e=Fe++（氧化反混凝土的保護(hù)作用

物理保護(hù)作用：阻止水分、氧氣、氯離子等外界有害介質(zhì)的侵入；化學(xué)保護(hù)作用：高堿性環(huán)境（由于孔溶液中存在有NaOH、KOH，CH等，pH值大于12.5）下，陽(yáng)極產(chǎn)生的Fe(OH)2被氧化成γ型氫氧化鐵（純化膜層）：Fe(OH)2+O2→γ-FeOOH+H2O（致密保護(hù)層）鋼筋鈍化層兩個(gè)臨界值：pH=9.88，開(kāi)始形成鈍化膜，pH=11.5，鈍化膜才能完全覆蓋鋼筋表面?；炷恋谋Ｗo(hù)作用物理保護(hù)作用：阻止水分、氧氣、氯離子等外CO2CO2鋼筋表面脫鈍導(dǎo)致鋼銹混凝土中性化導(dǎo)致銹蝕（pH≤10.5）Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O(氫氧化鈣)

3CaO?SiO2?3H2O+CO2

→

3CaCO3+2SiO2+3H2O(水化硅酸鈣)CO2CO2鋼筋表面脫鈍導(dǎo)致鋼銹混凝土中性化導(dǎo)致銹蝕（pH鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫開(kāi)裂銹蝕膨脹鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫開(kāi)裂銹蝕膨脹混凝土碳化與鋼筋銹蝕混凝土碳化與鋼筋銹蝕氯鹽導(dǎo)致鋼筋銹蝕(Cl-/OH-≥0.6)Fe2++Cl-→[FeCl絡(luò)合物]-

（還原反應(yīng)）[FeCl絡(luò)合物]-+2OH-=Fe(OH)2+Cl-Fe(OH)2+O2+2H2O→Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O（鐵銹）破壞鈍化膜腐蝕宏觀電池混凝土腐蝕坑鋼筋鈍化層鋼筋氯鹽導(dǎo)致鋼筋銹蝕(Cl-/OH-≥0.6)Fe2++ClCl-在鋼筋銹蝕中的作用

氯離子是極強(qiáng)的陽(yáng)極活(去鈍化)劑。在水泥的浸出液中，即使其pH值還很高(如達(dá)到13)，只要有4~6mg/L濃度的氯離子，就足以破壞鋼筋鈍化膜。Fe2++2Cl-+4H2O-----FeCl2.4H2OFeCl2.4H2O-----Fe(OH)2+2Cl-+2H++2H2O氯離子雖然并不構(gòu)成腐蝕產(chǎn)物，在腐蝕中也不消耗，但作為促進(jìn)腐蝕的中間產(chǎn)物，會(huì)給腐蝕起催化作用。Cl-在鋼筋銹蝕中的作用氯離子是極強(qiáng)海洋浪濺區(qū)混凝土的氯離子侵蝕浪濺區(qū)下部接觸氯化物機(jī)會(huì)多、潮濕，易成為陽(yáng)極區(qū)，而上部接解氧氣較多，易成為陰極區(qū)；浪濺區(qū)混凝土潮濕、又含有滲入的電解質(zhì)，使其易形成良好的導(dǎo)電通路；浪濺區(qū)干濕循環(huán)及海風(fēng)風(fēng)干作用使氯離子更易由于毛細(xì)管作用進(jìn)入混凝土內(nèi)部。海洋浪濺區(qū)混凝土的氯離子侵蝕浪濺區(qū)下部接觸氯化物機(jī)會(huì)多、潮濕

鋼筋混凝土銹蝕破壞機(jī)理CO2,O2,H2O222混凝土表面應(yīng)力應(yīng)力鋼銹

破壞裂縫

鋼筋

鋼銹膨脹壓力，脹裂破壞．鋼筋混凝土銹蝕破壞機(jī)理CO2,O2,H2O222混凝(2)鋼筋銹蝕破壞特征混凝土順?shù)摻铋_(kāi)裂、剝落、脫層

開(kāi)裂剝落分層(2)鋼筋銹蝕破壞特征混凝土順?shù)摻铋_(kāi)裂、剝落、脫層開(kāi)裂剝

鋼筋－混凝土間“握裹力”下降與喪失

鋼筋－混凝土間“握裹力”下降與喪失鋼筋斷面損失：以局部腐蝕為主，均勻腐蝕較少。鋼筋應(yīng)力腐蝕斷裂：應(yīng)力＋銹蝕相互促進(jìn)的結(jié)果。鋼筋腐蝕過(guò)程四階段：1）腐蝕孕育期T0、2）腐蝕發(fā)展期Ｔ1、3）腐蝕破壞期T2、4）腐蝕危害期T3。T0＞T1＞T2＞T3。

鋼筋斷面損失：以局部腐蝕為主，均勻腐蝕較少。鋼筋應(yīng)力腐蝕混凝土的鋼筋銹蝕課件(3)鋼筋銹蝕影響因素

混凝土密實(shí)度和保護(hù)層厚度

：

密實(shí)度：水灰比、礦物摻合料、骨料；保護(hù)層厚度：設(shè)計(jì)富余系數(shù)，30%↑。(3)鋼筋銹蝕影響因素混凝土密實(shí)度和保護(hù)層厚度：混凝土保護(hù)層的完好性：成型質(zhì)量：混凝土工作性、成型振動(dòng)方式；表面開(kāi)裂：材料性能、養(yǎng)護(hù)制度?；炷帘Ｗo(hù)層的完好性：開(kāi)裂造成鋼筋預(yù)應(yīng)力損失開(kāi)裂，使水和其它離子進(jìn)入開(kāi)裂造成鋼筋預(yù)應(yīng)力損失開(kāi)裂，使水和其它離子進(jìn)入混凝土液相pH值：

pH＞10，鋼筋銹蝕速率很??；pH≤4時(shí)，鋼筋銹蝕速率急劇增加；

水泥品種、礦物摻合料不同，混凝土的堿度不同，碳化不同，對(duì)鋼筋的保護(hù)不同。混凝土液相pH值：粉煤灰減小混凝土的氯離子擴(kuò)散的作用粉煤灰減小混凝土的氯離子擴(kuò)散的作用混凝土Ｃl-含量：預(yù)應(yīng)力混凝土：Cl-總量不超過(guò)0.06%(水泥質(zhì)量)；普通混凝土：Cl-總量不超過(guò)0.10%(水泥質(zhì)量)。水：200～350mg/L；海砂：低于0.06%；外加劑：防凍劑、早強(qiáng)劑。

混凝土種類內(nèi)摻型混凝土氯鹽總摻量臨界值（%）外摻型混凝土氯鹽濃度臨界值（X10-6）中等強(qiáng)度混凝土1.155000高強(qiáng)混凝土0.8510500摻粉煤灰高強(qiáng)混凝土0.8--粉煤灰和高效減水劑雙摻型高強(qiáng)混凝土0.4510000混凝土Ｃl-含量：混凝土種類內(nèi)摻型混凝土氯鹽總摻量臨界值環(huán)境條件：氯鹽、潮濕、冷熱交替、干濕變化。

當(dāng)構(gòu)件使用環(huán)境很干燥（濕度<40%），或完全處于水中，鋼筋的銹蝕極慢，幾乎不發(fā)生銹蝕。環(huán)境條件：當(dāng)構(gòu)件使用環(huán)境很干燥（濕度<40%），(4)鋼筋銹蝕的預(yù)防措施混凝土表面處理阻銹劑鋼筋涂層電化學(xué)保護(hù)法1)混凝土表面處理

普通水泥砂漿層:5~20mm厚，減緩碳化，用于輕弱侵蝕性

環(huán)境；

聚合物改性水泥砂漿層將聚合物以乳液形式摻入水泥砂漿，提高砂漿層密實(shí)性和粘接力；主要種類有：丙烯酸類乳液、己烯基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂乳液；

主要用于鹽類強(qiáng)腐蝕環(huán)境:海洋、鹽堿地、撒化冰鹽工程。

(4)鋼筋銹蝕的預(yù)防措施混凝土表面處理1)混凝土表面處表面滲透型防水涂層

在混凝土表面涂以滲透型涂層材料，這些滲入的物質(zhì)，可與混凝土組分起化學(xué)作用和堵塞孔隙，或自行聚合形成連續(xù)性憎水膜；典型代表應(yīng)屬有機(jī)硅類材料，如烷基烷氧基硅烷等；防水、透氣，用于輕腐蝕環(huán)境下的混凝土防“老化”，如碳化、中性化。表面滲透型防水涂層表面涂層

瀝青、煤焦油類：用于地下工程，有較好的防水、防腐性能，價(jià)格低廉。油漆類：耐堿、彈性。一般不能在潮濕基面上施工，易老化、不耐久。防水涂料：有效防止水、水汽進(jìn)入混凝土中，則能起到防止、減緩鋼筋混凝土腐蝕的效果。樹(shù)脂類涂料：環(huán)氧樹(shù)脂、己烯基樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯等都可用于混凝土的面層涂料，以環(huán)氧樹(shù)脂為主的涂層，有較好的防護(hù)性能和耐久性，可用于較嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境中。2)阻銹劑

能抑制或減輕混凝土中鋼筋銹蝕的外加劑。分為三類：陽(yáng)極型阻銹劑、陰極型阻銹劑、綜合型阻銹劑。

最常用的陽(yáng)極型：主要作用于陽(yáng)極區(qū)，提高鈍化膜抵抗Cl-的滲透性來(lái)抑制鋼筋銹蝕的陽(yáng)極過(guò)程。表面涂層2)阻銹劑能抑制或減輕混凝土中鋼筋銹蝕的外

具氧化性，如亞硝酸鹽、鉻酸鹽、硼酸鹽等。

Fe2++OH-+NO2-→γ-FeOOH+NOCl-的破壞作用與亞硝酸鹽的成膜作用同時(shí)存在，當(dāng)NO2-量大于

Cl-量時(shí)，鋼筋銹蝕被阻止。陰極型：主要作用于陰極區(qū)，其主要作用機(jī)理是這類物質(zhì)大都是表面活性物質(zhì)，它們選擇性地吸附在陰極區(qū)，形成吸附膜，從而阻止或減緩電化學(xué)反應(yīng)的陰極過(guò)程。鋼筋涂層

(環(huán)氧樹(shù)脂涂層鋼筋):用黏性環(huán)氧涂層包裹鋼筋，與鋼筋緊密膠結(jié)在一起，阻止了陽(yáng)極反應(yīng)。

環(huán)氧涂層鋼筋的研究起源于美國(guó)。美國(guó)聯(lián)邦公路(FHWA)于70年代初開(kāi)始研制環(huán)氧涂層鋼筋，1973年首次試用于橋面板，并不斷擴(kuò)大應(yīng)用和制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。隨后，其他國(guó)家和地區(qū)，也在發(fā)展和應(yīng)用環(huán)氧涂層鋼筋技術(shù)，在海洋環(huán)境、使用防冰鹽及其他強(qiáng)腐蝕條件下，使用環(huán)氧涂層鋼筋是被推薦措施之一，有些是首選措施。具氧化性，如亞硝酸鹽、鉻酸鹽、硼酸鹽等。鋼筋涂層主要技術(shù)特點(diǎn)

:涂層制作：環(huán)氧涂層鋼筋采用靜電粉末噴涂的方法，在工廠對(duì)鋼筋涂層。能保證涂層與基體鋼筋的良好粘結(jié)，抗拉、抗彎好，90°彎曲不出現(xiàn)裂縫，這是其他涂層難以達(dá)到的。環(huán)氧涂層鋼筋與混凝土的握裹力下降幅度最小(相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)允許降低10%)，而其他涂層都可能使握裹力大幅度降低(甚至超過(guò)50%)。環(huán)氧樹(shù)脂粉末涂層還具備以下性能：①耐堿性。能長(zhǎng)期經(jīng)受混凝土的高堿性環(huán)境(pH=12.5～13.5)；②耐化學(xué)侵蝕。由于環(huán)氧樹(shù)脂粉末涂層具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性，并且膜層具有不滲透性，因此能阻止水、氧、氯鹽等腐蝕介質(zhì)與鋼筋接觸；③彈性和耐摩擦性都是良好的。

近年來(lái)，我國(guó)建設(shè)部也制定了環(huán)氧涂層鋼筋的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，并開(kāi)始有一些工程應(yīng)用的實(shí)例。主要技術(shù)特點(diǎn):近年來(lái)，我國(guó)建設(shè)部也制定了環(huán)氧涂層鋼筋的產(chǎn)使用中應(yīng)注意問(wèn)題

:保證鋼筋表面環(huán)氧涂層的完整性，無(wú)孔洞、破傷或膜層太薄等;運(yùn)輸、裝卸過(guò)程中，應(yīng)最大限度的保證不碰傷、劃傷鋼筋表面的環(huán)氧涂層；施工中，人和機(jī)械攪搗，都不應(yīng)碰傷、劃傷、損壞鋼筋表面的環(huán)氧涂層。環(huán)氧涂層鋼筋在價(jià)格方面要比普通鋼筋貴，在國(guó)外，增加的費(fèi)用可能占到整個(gè)工程總造價(jià)的1%～2%。電化學(xué)保護(hù)法:根據(jù)腐蝕電池原理，強(qiáng)制使鋼筋成為原電池陰極而受到保護(hù)不發(fā)生銹蝕的一種防銹技術(shù)。

Fe→Fe++＋2e

Fe←Fe+++2e+Me(充負(fù)電)

使用中應(yīng)注意問(wèn)題:電化學(xué)保護(hù)法:根據(jù)腐蝕電池原理，強(qiáng)制混凝土中鋼筋陰極保護(hù)示意

(a)-外加電流法；(b)-犧牲陽(yáng)極法

1-混凝土；2-鋼筋(陰極)；3-鑄鐵陽(yáng)極；4-直流電源；5-水；6-鎂陽(yáng)極使用中應(yīng)注意問(wèn)題

:結(jié)構(gòu)物可實(shí)施陰極保護(hù)措施的前提條件是，混凝土中所有鋼筋必須是電連通的，否則會(huì)引起“雜散電流”腐蝕。大氣環(huán)境下電解質(zhì)導(dǎo)電問(wèn)題：導(dǎo)電涂層。施工時(shí)嚴(yán)格避免陰、陽(yáng)極短路、斷路。在整個(gè)使用期間，要維護(hù)、保證所有設(shè)備正常工作?；炷林袖摻铌帢O保護(hù)示意

(a)-外加電流法；(b)-犧牲陽(yáng)

電化學(xué)除氯阻銹法

:在外加電場(chǎng)作用下，使鋼筋混凝土中氯鹽被排出，鋼筋重新鈍化的一種混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)損修復(fù)技術(shù)．從上世紀(jì)九十年代開(kāi)始在北美、英國(guó)、德國(guó)、瑞士、日本及中東等20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)得到一定工程應(yīng)用，總應(yīng)用面積在20萬(wàn)m2左右。

混凝土保護(hù)層混凝土中鋼筋作陰極陽(yáng)離子(如：K+、Na+、Ca2+、Mg2+)陰離子(如：Cl-、OH-)外部電解質(zhì)中的陽(yáng)極+V－電化學(xué)除氯阻銹法:在外加電場(chǎng)作用下，使鋼筋混凝土混凝土

可能產(chǎn)生的負(fù)面影響：混凝土中其它陰離子如OH-、SO42-、NO2-（如以Ca(NO2)2

作為阻銹劑摻入使用時(shí)）也同時(shí)被排出，可能導(dǎo)致部分CSH、硫鋁酸鹽水化產(chǎn)物會(huì)發(fā)生分解，從而導(dǎo)致混凝土內(nèi)層孔隙結(jié)構(gòu)粗化；同時(shí)在鋼筋-混凝土界面處聚集了大量富鈉、富鈣、富鐵、富鈣的水化產(chǎn)物，可能導(dǎo)致或加速堿-骨料反應(yīng)破壞。在外加電場(chǎng)作用下，混凝土中鋼筋陰極極化反應(yīng)生成的大量氫氣，可能導(dǎo)致鋼筋抗拉強(qiáng)度和延性降低而發(fā)生“氫致脆斷”破壞象。(6)混凝土鋼筋銹蝕的檢測(cè)技術(shù)直接測(cè)量法：破損檢測(cè)方法×分析推測(cè)法：基于材料、環(huán)境、荷載綜合因素基礎(chǔ)上進(jìn)行分析無(wú)損檢測(cè)方法：電化學(xué)法、物理法等?？赡墚a(chǎn)生的負(fù)面影響：(6)混凝土鋼筋銹蝕的檢測(cè)技術(shù)直接測(cè)372.0ResmVCu/CuSO4

半電池高靈敏度萬(wàn)用表多孔木塞Fe->Fe2++2e-電流

半電池電位

測(cè)量鋼筋不同部位電極電位，電位差越大，腐蝕速率越快。

372.0ResmVCu/CuSO4半電池高靈敏度萬(wàn)用表多現(xiàn)象北京二環(huán)路西北角的西直門(mén)立交橋舊橋于1978年12月開(kāi)工，1980年12月完工。使用一段時(shí)間后，橋使用混凝土的部位都有不同程度開(kāi)裂。1999年3月因各種原因拆除部分舊橋改建。舊橋東南引橋橋面和橋基鉆芯作K2O﹑Na2O﹑Cl-含量測(cè)試。Cl-濃度呈明顯梯度分布，表面Cl-濃度為0.15％﹑0.094％和0.15％。距表面1cm處Cl-濃度驟增，分別為0.30％﹑0.18％和0.78％。在1～2cm處Cl-濃度達(dá)到最高值，其后隨著離開(kāi)表面距離的增加，Cl-濃度逐漸減至0.1％左右。該混凝土的粗、細(xì)集料均含有一定數(shù)量的活性成分，

存在發(fā)生堿一集料的可能性。堿含量Na2O為0.3%、3.6kg/m3，可形成堿集料反應(yīng)的條件。冬夏氣候變化?，F(xiàn)象北京二環(huán)路西北角的西直門(mén)立交橋舊橋于1978年12月開(kāi)工原因北京市80年代每年化冰鹽的撒散量為400～600t，主要用于長(zhǎng)安街和城市立交橋。西直門(mén)立交舊橋混凝土中的Cl-主要來(lái)自化冰鹽NaCl?；炷帘砻鍯l-含量低于距表面1～2cm處，是因其表面受雨水沖刷，部分Cl-溶解入雨水中流失。Cl-超過(guò)最高極限值后，會(huì)破壞鋼筋的鈍化膜，銹蝕鋼筋，銹蝕產(chǎn)物體積膨脹，導(dǎo)致鋼筋開(kāi)裂，保護(hù)膜脫落。該混凝土的粗、細(xì)集料均含有一定數(shù)量的活性成分,存在發(fā)生堿一集料的可能性。鹽凍+凍融原因北京市80年代每年化冰鹽的撒散量為400～600t，北京北四環(huán)健翔橋防撞墩修復(fù)實(shí)例健翔橋是北京北四環(huán)換乘道路上的一座主要的橋梁，該橋自從開(kāi)始使用到現(xiàn)在一直飽受汽車(chē)尾氣中SO2等有害氣體、冬天化雪用的化雪鹽中含有大量的Cl-等有害離子的侵蝕，致使該橋的防撞墩出現(xiàn)了大量的鋼筋銹蝕、保護(hù)層開(kāi)裂等不同程度的破壞。北京北四環(huán)健翔橋防撞墩修復(fù)實(shí)例健翔橋是北京北材料鋼筋保護(hù)劑MucisSteelProtection表面型遷移性阻銹劑MuCismia200修補(bǔ)砂漿MuCisBS39混凝土表面加強(qiáng)防水劑TECNOSOLID82/WP泰美涂保護(hù)涂料TECNORIVAC100。

剔除保護(hù)層施工材料鋼筋保護(hù)劑MucisSteelProtection剔

用修補(bǔ)砂漿BS39修補(bǔ)調(diào)配

、涂刷鋼筋保護(hù)劑MSP涂刷表面型遷移性阻銹劑

用修補(bǔ)砂漿BS39修補(bǔ)調(diào)配

、涂刷鋼筋保護(hù)劑MSP涂刷

修復(fù)后效果涂刷TECNOSOLID82/WP涂刷泰美涂保護(hù)涂料AC100

修復(fù)后效果涂刷TECNOSOLID82/WP涂刷泰美涂日照港煤碼頭7#墩鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)銹蝕日照港煤碼頭主要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，由于長(zhǎng)期受海水浸泡、干濕交替、日光曝曬、沿海鹽霧、海生生物及潮濕空氣的腐蝕，混凝土表面存在著大量的毛細(xì)孔及各種原因造成的細(xì)微縫隙，這些都是海水侵蝕碼頭混凝土的直接通道，混凝土孔隙中的水分通常以飽和的氫氧化鈣溶液形式存在，其中還含有一些氫氧化鈉和氫氧化鉀，pH值約為12.5，海水環(huán)境下又含有較高濃度的氯離子。日積月累的作用使混凝土逐步形成表面多孔的腐蝕面，這種腐蝕面在海水的動(dòng)力作用下更加速了混凝土表層腐蝕。如果腐蝕介質(zhì)進(jìn)一步滲透到鋼筋并造成銹蝕就會(huì)對(duì)碼頭的結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，造成巨大的損失。工程概況日照港煤碼頭7#墩鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)銹蝕日照港煤碼頭主要以鋼筋混發(fā)生的主要破壞情況鋼筋銹蝕鹽水侵蝕混凝土開(kāi)裂發(fā)生的主要破壞情況鋼筋銹蝕鹽混凝土開(kāi)裂混凝土的鋼筋銹蝕課件某碼頭板梁底出現(xiàn)裂縫及鋼筋銹蝕華南地區(qū)某海港油氣碼頭引橋使用僅8年，л型板梁底出現(xiàn)明顯裂縫及鋼筋銹蝕。而л型板卻基本完好請(qǐng)討論其原因。工程概況而л型板卻基本完好л型板梁底出現(xiàn)明顯裂縫及鋼筋銹蝕某碼頭板梁底出現(xiàn)裂縫及鋼筋銹蝕華南地區(qū)某海港油氣碼頭引橋使用碼頭л型板梁混凝土不同深度Cl-分布情況（%）測(cè)試結(jié)果從表中可見(jiàn)，隨混凝土深度增加，Cl-含量依次遞減。目前國(guó)外一般把混凝土內(nèi)Cl-含量達(dá)到其致銹臨界含量值時(shí)的時(shí)間，確定為混凝土的安全使用壽命。華南地區(qū)海港碼頭調(diào)查該值為0.105％～0.145％。該混凝土保護(hù)層設(shè)計(jì)厚度為5.5cm，且由于施工偏差，部分構(gòu)件實(shí)際保護(hù)層厚度低于設(shè)計(jì)值。當(dāng)海水中Cl-滲透進(jìn)混凝土，使鋼筋表面Cl-含量達(dá)致銹值時(shí)，銹蝕開(kāi)始；腐蝕產(chǎn)物體積膨脹，使混凝土產(chǎn)生與鋼筋平行的順筋裂縫，乃至混凝土開(kāi)裂，鋼筋的電化學(xué)腐蝕迅速進(jìn)行。取樣標(biāo)高為2.91-3.06m。構(gòu)件名稱0-2cm2-4cm4-6cm6-8cm人行橋和引橋0.34190.20830.16470.0946工作平臺(tái)0.42090.29930.16720.0969原因分析碼頭л型板梁混凝土不同深度Cl-分布情況（%）測(cè)試結(jié)果從表中加拿大魁北克省拉瓦爾立交橋坍塌事故原因分析該橋于2006年９月３０日發(fā)生立交橋坍塌事故并造成5人死亡、6人受傷。這座建于1970年的立交橋設(shè)計(jì)壽命為70年，目前尚未發(fā)現(xiàn)任何設(shè)計(jì)方面的瑕疵。工程概況加拿大魁北克省拉瓦爾立交橋坍塌事故原因分析該橋于2006年９拉瓦爾立交橋坍塌事故發(fā)生后，有關(guān)人員對(duì)全省境內(nèi)的4500座立交橋進(jìn)行了緊急普查，并確定其中20座將接受進(jìn)一步檢查。該市另一座建于同一時(shí)間并擁有同樣結(jié)構(gòu)的立交橋及蒙特利爾附近另一座橋梁，也因擔(dān)心存在安全隱患而關(guān)閉。當(dāng)?shù)叵卵╊l繁，橋面上撒的鹽過(guò)多。使用情況雪水滲透立交橋結(jié)構(gòu)里面腐蝕鋼筋，使其與混凝土脫離，才引發(fā)了事故。主要原因事故后采取行動(dòng)拉瓦爾立交橋坍塌事故發(fā)生后，有關(guān)人員對(duì)全省境內(nèi)的4500座立最近幾年我國(guó)橋梁坍塌事故2011年7月以來(lái)，一系列橋梁塌陷事故紛至沓來(lái)。7月11日凌晨，江蘇鹽城境內(nèi)328省道通榆河橋發(fā)生坍塌；12日，武漢黃陂一高架橋被發(fā)現(xiàn)引橋嚴(yán)重開(kāi)裂；14日上午，通車(chē)不到12年的武夷山公館大橋倒塌；15日凌晨，錢(qián)江三橋引橋橋面塌陷；19日凌晨，一輛重達(dá)160噸的嚴(yán)重超載貨車(chē)造成北京市寶山寺白河橋塌毀。整個(gè)7月，脆弱的橋梁一個(gè)個(gè)倒下，壓迫著公眾的神經(jīng)。人們用“橋脆脆”來(lái)比喻這些“年輕有為”的大橋。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，在2007年至2011年5年間，全國(guó)已經(jīng)有至少17座大橋發(fā)生垮塌事故，造成156人死亡、88人受傷、23人失蹤。最近幾年我國(guó)橋梁坍塌事故2011年7月以來(lái)，一系列橋梁塌陷事臺(tái)灣高雄市的情況高雄市政府在96年9月至97年2月間針對(duì)69座橋樑隧道做目視檢測(cè)，其中有大順橋、民族橋等20座橋樑隧道分別有鋼筋鏽蝕、伸縮縫擴(kuò)大、橫隔樑被管線通過(guò)破壞……等缺失，應(yīng)在一年內(nèi)做急迫性修復(fù)。且69座橋樑隧道中，其中33座都有鋼筋鏽蝕裸露的缺失。對(duì)橋梁進(jìn)行混凝土中性化（碳化）檢測(cè)以定混凝土品質(zhì)，甚至進(jìn)行「橋樑承載力評(píng)估」，也就是常說(shuō)之「橋樑載重試驗(yàn)」以確認(rèn)橋樑之承載能力。臺(tái)灣高雄市的情況高雄市政府在96年9月至97年2月間針對(duì)69錢(qián)江三橋引橋橋面塌陷事故分析中國(guó)工程院外籍院士、著名橋梁專家鄧文中，中國(guó)工程院院士鄭皆連都表示，橋梁垮塌占主導(dǎo)性的原因在于車(chē)輛嚴(yán)重超載。設(shè)計(jì)存在問(wèn)題：錢(qián)江三橋南引橋事故橋跨為預(yù)制拼裝式預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)，就像一排筷子，每根筷子之間依靠相對(duì)薄弱的鉸縫混凝土連接，鉸縫的作用是分配橋面荷載，它的破損會(huì)影響橋梁的橫向傳力特性，削弱結(jié)構(gòu)的整體受力性能；而主橋是整體的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)，更像是捆在一起的一把筷子。單輛超重車(chē)輛對(duì)引橋事故橋跨的影響要比對(duì)主橋大得多。橋梁專家茅以升：橋梁設(shè)計(jì)本身要比橋梁的建造可能要花費(fèi)幾倍甚至幾十倍的時(shí)間和功力。設(shè)計(jì)上的偷工減料比材料上的危害性、欺騙性更大。錢(qián)江三橋引橋橋面塌陷事故分析中國(guó)工程院外籍院士、著名橋梁專家其它調(diào)查結(jié)果建設(shè)后不久：混凝土開(kāi)裂，鋼筋銹蝕，也是重要原因之一。原因分析混凝土中鋼筋的銹蝕是鋼筋混凝土破壞的最重要原因，必須引起重視。其它調(diào)查結(jié)果建設(shè)后不久：混凝土開(kāi)裂，鋼筋銹蝕，也是重要原因之1907----上海大廈和外百渡橋(百年建筑)1907----上海大廈和外百渡橋(百年建筑)混凝土的鋼筋銹蝕課件

埃菲爾鐵塔于1889年建成位于法國(guó)巴黎戰(zhàn)神廣場(chǎng)上的鏤空結(jié)構(gòu)鐵塔，高300米，天線高24米，總高324米。埃菲爾鐵塔得名于設(shè)計(jì)它的橋梁工程師居斯塔夫·埃菲爾以設(shè)計(jì)人法國(guó)著名建筑工程師埃菲爾的名字命名。分為三樓，分別在離地面57.6米、115.7米和276.1米處，其中一、二樓設(shè)有餐廳，第三樓建有觀景臺(tái)，從塔座到塔頂共有1711級(jí)階梯，共用去鋼鐵7000噸，12000個(gè)金屬部件，259萬(wàn)只鉚釘，極為壯觀。2008年11月26日，埃菲爾鐵塔20多年前改造時(shí)拆卸下來(lái)的一段舊樓在巴黎蘇富比拍賣(mài)行以55萬(wàn)歐元的價(jià)格成交，創(chuàng)下新高。每10年一次涂裝，但對(duì)鐵塔1層至3層最易老化的部位，今后仍將每5年涂裝一次。埃菲爾鐵塔于1889年建成位于法國(guó)巴黎戰(zhàn)神廣場(chǎng)上的混凝土的鋼筋銹蝕混凝土的鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕已成為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性破壞中的首要因素。

1985年，美國(guó)各類腐蝕引起損失達(dá)1680億美元，鋼筋銹蝕占40%左右；九十年代初，美國(guó)全部57.5萬(wàn)座鋼筋混凝土橋中因鋼銹破壞而限載通車(chē)的公路橋占1/4，其中已經(jīng)不能通車(chē)的占1%（約5000座），僅維修費(fèi)高達(dá)900億美元。我國(guó)交通部門(mén)于1980年對(duì)華南地區(qū)18座碼頭調(diào)查的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：80%以上在使用不到20年間就出現(xiàn)了嚴(yán)重或較嚴(yán)重的鋼筋銹蝕破壞；北方地區(qū)，北京西直門(mén)舊立交橋僅運(yùn)行18年就拆除重建，沈陽(yáng)文化路大立交橋使用13年后因鋼筋銹蝕嚴(yán)重破壞，哈大公路，在建成5年后混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重的順筋脹裂和剝落。

鋼筋銹蝕已成為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性破壞中的首要因素。(1)鋼筋銹蝕破壞機(jī)理原電池反應(yīng)原理腐蝕電池必備條件：1)陰極、陽(yáng)極和電位差；

2)離子通路(電解質(zhì))；

3)電子通路。陰極反應(yīng):2H++2e-=H2↑陽(yáng)極反應(yīng)電流銅（陰極）鋅（陽(yáng)極）(1)鋼筋銹蝕破壞機(jī)理腐蝕電池必備條件：1)陰極、陽(yáng)極和電電極電位的形成原理圖電極電位的形成原理圖鋼筋微電池腐蝕陽(yáng)極反應(yīng)：Fe-2e=Fe++

（氧化反應(yīng)）陰極反應(yīng)：O2+2H2O+4e→4OH-

（還原反應(yīng)）綜合反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2(伴有電流)Fe(OH)2+O2+2H2O→Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O（鐵銹）陰極陽(yáng)極鋼筋微電池腐蝕陽(yáng)極反應(yīng)：Fe-2e=Fe++（氧化反混凝土的保護(hù)作用

物理保護(hù)作用：阻止水分、氧氣、氯離子等外界有害介質(zhì)的侵入；化學(xué)保護(hù)作用：高堿性環(huán)境（由于孔溶液中存在有NaOH、KOH，CH等，pH值大于12.5）下，陽(yáng)極產(chǎn)生的Fe(OH)2被氧化成γ型氫氧化鐵（純化膜層）：Fe(OH)2+O2→γ-FeOOH+H2O（致密保護(hù)層）鋼筋鈍化層兩個(gè)臨界值：pH=9.88，開(kāi)始形成鈍化膜，pH=11.5，鈍化膜才能完全覆蓋鋼筋表面?；炷恋谋Ｗo(hù)作用物理保護(hù)作用：阻止水分、氧氣、氯離子等外CO2CO2鋼筋表面脫鈍導(dǎo)致鋼銹混凝土中性化導(dǎo)致銹蝕（pH≤10.5）Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O(氫氧化鈣)

3CaO?SiO2?3H2O+CO2

→

3CaCO3+2SiO2+3H2O(水化硅酸鈣)CO2CO2鋼筋表面脫鈍導(dǎo)致鋼銹混凝土中性化導(dǎo)致銹蝕（pH鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫開(kāi)裂銹蝕膨脹鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫開(kāi)裂銹蝕膨脹混凝土碳化與鋼筋銹蝕混凝土碳化與鋼筋銹蝕氯鹽導(dǎo)致鋼筋銹蝕(Cl-/OH-≥0.6)Fe2++Cl-→[FeCl絡(luò)合物]-

（還原反應(yīng)）[FeCl絡(luò)合物]-+2OH-=Fe(OH)2+Cl-Fe(OH)2+O2+2H2O→Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O（鐵銹）破壞鈍化膜腐蝕宏觀電池混凝土腐蝕坑鋼筋鈍化層鋼筋氯鹽導(dǎo)致鋼筋銹蝕(Cl-/OH-≥0.6)Fe2++ClCl-在鋼筋銹蝕中的作用

氯離子是極強(qiáng)的陽(yáng)極活(去鈍化)劑。在水泥的浸出液中，即使其pH值還很高(如達(dá)到13)，只要有4~6mg/L濃度的氯離子，就足以破壞鋼筋鈍化膜。Fe2++2Cl-+4H2O-----FeCl2.4H2OFeCl2.4H2O-----Fe(OH)2+2Cl-+2H++2H2O氯離子雖然并不構(gòu)成腐蝕產(chǎn)物，在腐蝕中也不消耗，但作為促進(jìn)腐蝕的中間產(chǎn)物，會(huì)給腐蝕起催化作用。Cl-在鋼筋銹蝕中的作用氯離子是極強(qiáng)海洋浪濺區(qū)混凝土的氯離子侵蝕浪濺區(qū)下部接觸氯化物機(jī)會(huì)多、潮濕，易成為陽(yáng)極區(qū)，而上部接解氧氣較多，易成為陰極區(qū)；浪濺區(qū)混凝土潮濕、又含有滲入的電解質(zhì)，使其易形成良好的導(dǎo)電通路；浪濺區(qū)干濕循環(huán)及海風(fēng)風(fēng)干作用使氯離子更易由于毛細(xì)管作用進(jìn)入混凝土內(nèi)部。海洋浪濺區(qū)混凝土的氯離子侵蝕浪濺區(qū)下部接觸氯化物機(jī)會(huì)多、潮濕

鋼筋混凝土銹蝕破壞機(jī)理CO2,O2,H2O222混凝土表面應(yīng)力應(yīng)力鋼銹

破壞裂縫

鋼筋

鋼銹膨脹壓力，脹裂破壞．鋼筋混凝土銹蝕破壞機(jī)理CO2,O2,H2O222混凝(2)鋼筋銹蝕破壞特征混凝土順?shù)摻铋_(kāi)裂、剝落、脫層

開(kāi)裂剝落分層(2)鋼筋銹蝕破壞特征混凝土順?shù)摻铋_(kāi)裂、剝落、脫層開(kāi)裂剝

鋼筋－混凝土間“握裹力”下降與喪失

鋼筋－混凝土間“握裹力”下降與喪失鋼筋斷面損失：以局部腐蝕為主，均勻腐蝕較少。鋼筋應(yīng)力腐蝕斷裂：應(yīng)力＋銹蝕相互促進(jìn)的結(jié)果。鋼筋腐蝕過(guò)程四階段：1）腐蝕孕育期T0、2）腐蝕發(fā)展期Ｔ1、3）腐蝕破壞期T2、4）腐蝕危害期T3。T0＞T1＞T2＞T3。

鋼筋斷面損失：以局部腐蝕為主，均勻腐蝕較少。鋼筋應(yīng)力腐蝕混凝土的鋼筋銹蝕課件(3)鋼筋銹蝕影響因素

混凝土密實(shí)度和保護(hù)層厚度

：

密實(shí)度：水灰比、礦物摻合料、骨料；保護(hù)層厚度：設(shè)計(jì)富余系數(shù)，30%↑。(3)鋼筋銹蝕影響因素混凝土密實(shí)度和保護(hù)層厚度：混凝土保護(hù)層的完好性：成型質(zhì)量：混凝土工作性、成型振動(dòng)方式；表面開(kāi)裂：材料性能、養(yǎng)護(hù)制度?；炷帘Ｗo(hù)層的完好性：開(kāi)裂造成鋼筋預(yù)應(yīng)力損失開(kāi)裂，使水和其它離子進(jìn)入開(kāi)裂造成鋼筋預(yù)應(yīng)力損失開(kāi)裂，使水和其它離子進(jìn)入混凝土液相pH值：

pH＞10，鋼筋銹蝕速率很?。籶H≤4時(shí)，鋼筋銹蝕速率急劇增加；

水泥品種、礦物摻合料不同，混凝土的堿度不同，碳化不同，對(duì)鋼筋的保護(hù)不同。混凝土液相pH值：粉煤灰減小混凝土的氯離子擴(kuò)散的作用粉煤灰減小混凝土的氯離子擴(kuò)散的作用混凝土Ｃl-含量：預(yù)應(yīng)力混凝土：Cl-總量不超過(guò)0.06%(水泥質(zhì)量)；普通混凝土：Cl-總量不超過(guò)0.10%(水泥質(zhì)量)。水：200～350mg/L；海砂：低于0.06%；外加劑：防凍劑、早強(qiáng)劑。

混凝土種類內(nèi)摻型混凝土氯鹽總摻量臨界值（%）外摻型混凝土氯鹽濃度臨界值（X10-6）中等強(qiáng)度混凝土1.155000高強(qiáng)混凝土0.8510500摻粉煤灰高強(qiáng)混凝土0.8--粉煤灰和高效減水劑雙摻型高強(qiáng)混凝土0.4510000混凝土Ｃl-含量：混凝土種類內(nèi)摻型混凝土氯鹽總摻量臨界值環(huán)境條件：氯鹽、潮濕、冷熱交替、干濕變化。

當(dāng)構(gòu)件使用環(huán)境很干燥（濕度<40%），或完全處于水中，鋼筋的銹蝕極慢，幾乎不發(fā)生銹蝕。環(huán)境條件：當(dāng)構(gòu)件使用環(huán)境很干燥（濕度<40%），(4)鋼筋銹蝕的預(yù)防措施混凝土表面處理阻銹劑鋼筋涂層電化學(xué)保護(hù)法1)混凝土表面處理

普通水泥砂漿層:5~20mm厚，減緩碳化，用于輕弱侵蝕性

環(huán)境；

聚合物改性水泥砂漿層將聚合物以乳液形式摻入水泥砂漿，提高砂漿層密實(shí)性和粘接力；主要種類有：丙烯酸類乳液、己烯基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂乳液；

主要用于鹽類強(qiáng)腐蝕環(huán)境:海洋、鹽堿地、撒化冰鹽工程。

(4)鋼筋銹蝕的預(yù)防措施混凝土表面處理1)混凝土表面處表面滲透型防水涂層

在混凝土表面涂以滲透型涂層材料，這些滲入的物質(zhì)，可與混凝土組分起化學(xué)作用和堵塞孔隙，或自行聚合形成連續(xù)性憎水膜；典型代表應(yīng)屬有機(jī)硅類材料，如烷基烷氧基硅烷等；防水、透氣，用于輕腐蝕環(huán)境下的混凝土防“老化”，如碳化、中性化。表面滲透型防水涂層表面涂層

瀝青、煤焦油類：用于地下工程，有較好的防水、防腐性能，價(jià)格低廉。油漆類：耐堿、彈性。一般不能在潮濕基面上施工，易老化、不耐久。防水涂料：有效防止水、水汽進(jìn)入混凝土中，則能起到防止、減緩鋼筋混凝土腐蝕的效果。樹(shù)脂類涂料：環(huán)氧樹(shù)脂、己烯基樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯等都可用于混凝土的面層涂料，以環(huán)氧樹(shù)脂為主的涂層，有較好的防護(hù)性能和耐久性，可用于較嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境中。2)阻銹劑

能抑制或減輕混凝土中鋼筋銹蝕的外加劑。分為三類：陽(yáng)極型阻銹劑、陰極型阻銹劑、綜合型阻銹劑。

最常用的陽(yáng)極型：主要作用于陽(yáng)極區(qū)，提高鈍化膜抵抗Cl-的滲透性來(lái)抑制鋼筋銹蝕的陽(yáng)極過(guò)程。表面涂層2)阻銹劑能抑制或減輕混凝土中鋼筋銹蝕的外

具氧化性，如亞硝酸鹽、鉻酸鹽、硼酸鹽等。

Fe2++OH-+NO2-→γ-FeOOH+NOCl-的破壞作用與亞硝酸鹽的成膜作用同時(shí)存在，當(dāng)NO2-量大于

Cl-量時(shí)，鋼筋銹蝕被阻止。陰極型：主要作用于陰極區(qū)，其主要作用機(jī)理是這類物質(zhì)大都是表面活性物質(zhì)，它們選擇性地吸附在陰極區(qū)，形成吸附膜，從而阻止或減緩電化學(xué)反應(yīng)的陰極過(guò)程。鋼筋涂層

(環(huán)氧樹(shù)脂涂層鋼筋):用黏性環(huán)氧涂層包裹鋼筋，與鋼筋緊密膠結(jié)在一起，阻止了陽(yáng)極反應(yīng)。

環(huán)氧涂層鋼筋的研究起源于美國(guó)。美國(guó)聯(lián)邦公路(FHWA)于70年代初開(kāi)始研制環(huán)氧涂層鋼筋，1973年首次試用于橋面板，并不斷擴(kuò)大應(yīng)用和制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。隨后，其他國(guó)家和地區(qū)，也在發(fā)展和應(yīng)用環(huán)氧涂層鋼筋技術(shù)，在海洋環(huán)境、使用防冰鹽及其他強(qiáng)腐蝕條件下，使用環(huán)氧涂層鋼筋是被推薦措施之一，有些是首選措施。具氧化性，如亞硝酸鹽、鉻酸鹽、硼酸鹽等。鋼筋涂層主要技術(shù)特點(diǎn)

:涂層制作：環(huán)氧涂層鋼筋采用靜電粉末噴涂的方法，在工廠對(duì)鋼筋涂層。能保證涂層與基體鋼筋的良好粘結(jié)，抗拉、抗彎好，90°彎曲不出現(xiàn)裂縫，這是其他涂層難以達(dá)到的。環(huán)氧涂層鋼筋與混凝土的握裹力下降幅度最小(相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)允許降低10%)，而其他涂層都可能使握裹力大幅度降低(甚至超過(guò)50%)。環(huán)氧樹(shù)脂粉末涂層還具備以下性能：①耐堿性。能長(zhǎng)期經(jīng)受混凝土的高堿性環(huán)境(pH=12.5～13.5)；②耐化學(xué)侵蝕。由于環(huán)氧樹(shù)脂粉末涂層具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性，并且膜層具有不滲透性，因此能阻止水、氧、氯鹽等腐蝕介質(zhì)與鋼筋接觸；③彈性和耐摩擦性都是良好的。

近年來(lái)，我國(guó)建設(shè)部也制定了環(huán)氧涂層鋼筋的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，并開(kāi)始有一些工程應(yīng)用的實(shí)例。主要技術(shù)特點(diǎn):近年來(lái)，我國(guó)建設(shè)部也制定了環(huán)氧涂層鋼筋的產(chǎn)使用中應(yīng)注意問(wèn)題

:保證鋼筋表面環(huán)氧涂層的完整性，無(wú)孔洞、破傷或膜層太薄等;運(yùn)輸、裝卸過(guò)程中，應(yīng)最大限度的保證不碰傷、劃傷鋼筋表面的環(huán)氧涂層；施工中，人和機(jī)械攪搗，都不應(yīng)碰傷、劃傷、損壞鋼筋表面的環(huán)氧涂層。環(huán)氧涂層鋼筋在價(jià)格方面要比普通鋼筋貴，在國(guó)外，增加的費(fèi)用可能占到整個(gè)工程總造價(jià)的1%～2%。電化學(xué)保護(hù)法:根據(jù)腐蝕電池原理，強(qiáng)制使鋼筋成為原電池陰極而受到保護(hù)不發(fā)生銹蝕的一種防銹技術(shù)。

Fe→Fe++＋2e

Fe←Fe+++2e+Me(充負(fù)電)

使用中應(yīng)注意問(wèn)題:電化學(xué)保護(hù)法:根據(jù)腐蝕電池原理，強(qiáng)制混凝土中鋼筋陰極保護(hù)示意

(a)-外加電流法；(b)-犧牲陽(yáng)極法

1-混凝土；2-鋼筋(陰極)；3-鑄鐵陽(yáng)極；4-直流電源；5-水；6-鎂陽(yáng)極使用中應(yīng)注意問(wèn)題

:結(jié)構(gòu)物可實(shí)施陰極保護(hù)措施的前提條件是，混凝土中所有鋼筋必須是電連通的，否則會(huì)引起“雜散電流”腐蝕。大氣環(huán)境下電解質(zhì)導(dǎo)電問(wèn)題：導(dǎo)電涂層。施工時(shí)嚴(yán)格避免陰、陽(yáng)極短路、斷路。在整個(gè)使用期間，要維護(hù)、保證所有設(shè)備正常工作?；炷林袖摻铌帢O保護(hù)示意

(a)-外加電流法；(b)-犧牲陽(yáng)

電化學(xué)除氯阻銹法

:在外加電場(chǎng)作用下，使鋼筋混凝土中氯鹽被排出，鋼筋重新鈍化的一種混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)損修復(fù)技術(shù)．從上世紀(jì)九十年代開(kāi)始在北美、英國(guó)、德國(guó)、瑞士、日本及中東等20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)得到一定工程應(yīng)用，總應(yīng)用面積在20萬(wàn)m2左右。

混凝土保護(hù)層混凝土中鋼筋作陰極陽(yáng)離子(如：K+、Na+、Ca2+、Mg2+)陰離子(如：Cl-、OH-)外部電解質(zhì)中的陽(yáng)極+V－電化學(xué)除氯阻銹法:在外加電場(chǎng)作用下，使鋼筋混凝土混凝土

可能產(chǎn)生的負(fù)面影響：混凝土中其它陰離子如OH-、SO42-、NO2-（如以Ca(NO2)2

作為阻銹劑摻入使用時(shí)）也同時(shí)被排出，可能導(dǎo)致部分CSH、硫鋁酸鹽水化產(chǎn)物會(huì)發(fā)生分解，從而導(dǎo)致混凝土內(nèi)層孔隙結(jié)構(gòu)粗化；同時(shí)在鋼筋-混凝土界面處聚集了大量富鈉、富鈣、富鐵、富鈣的水化產(chǎn)物，可能導(dǎo)致或加速堿-骨料反應(yīng)破壞。在外加電場(chǎng)作用下，混凝土中鋼筋陰極極化反應(yīng)生成的大量氫氣，可能導(dǎo)致鋼筋抗拉強(qiáng)度和延性降低而發(fā)生“氫致脆斷”破壞象。(6)混凝土鋼筋銹蝕的檢測(cè)技術(shù)直接測(cè)量法：破損檢測(cè)方法×分析推測(cè)法：基于材料、環(huán)境、荷載綜合因素基礎(chǔ)上進(jìn)行分析無(wú)損檢測(cè)方法：電化學(xué)法、物理法等?？赡墚a(chǎn)生的負(fù)面影響：(6)混凝土鋼筋銹蝕的檢測(cè)技術(shù)直接測(cè)372.0ResmVCu/CuSO4

半電池高靈敏度萬(wàn)用表多孔木塞Fe->Fe2++2e-電流

半電池電位

測(cè)量鋼筋不同部位電極電位，電位差越大，腐蝕速率越快。

372.0ResmVCu/CuSO4半電池高靈敏度萬(wàn)用表多現(xiàn)象北京二環(huán)路西北角的西直門(mén)立交橋舊橋于1978年12月開(kāi)工，1980年12月完工。使用一段時(shí)間后，橋使用混凝土的部位都有不同程度開(kāi)裂。1999年3月因各種原因拆除部分舊橋改建。舊橋東南引橋橋面和橋基鉆芯作K2O﹑Na2O﹑Cl-含量測(cè)試。Cl-濃度呈明顯梯度分布，表面Cl-濃度為0.15％﹑0.094％和0.15％。距表面1cm處Cl-濃度驟增，分別為0.30％﹑0.18％和0.78％。在1～2cm處Cl-濃度達(dá)到最高值，其后隨著離開(kāi)表面距離的增加，Cl-濃度逐漸減至0.1％左右。該混凝土的粗、細(xì)集料均含有一定數(shù)量的活性成分，

存在發(fā)生堿一集料的可能性。堿含量Na2O為0.3%、3.6kg/m3，可形成堿集料反應(yīng)的條件。冬夏氣候變化?，F(xiàn)象北京二環(huán)路西北角的西直門(mén)立交橋舊橋于1978年12月開(kāi)工原因北京市80年代每年化冰鹽的撒散量為400～600t，主要用于長(zhǎng)安街和城市立交橋。西直門(mén)立交舊橋混凝土中的Cl-主要來(lái)自化冰鹽NaCl?；炷帘砻鍯l-含量低于距表面1～2cm處，是因其表面受雨水沖刷，部分Cl-溶解入雨水中流失。Cl-超過(guò)最高極限值后，會(huì)破壞鋼筋的鈍化膜，銹蝕鋼筋，銹蝕產(chǎn)物體積膨脹，導(dǎo)致鋼筋開(kāi)裂，保護(hù)膜脫落。該混凝土的粗、細(xì)集料均含有一定數(shù)量的活性成分,存在發(fā)生堿一集料的可能性。鹽凍+凍融原因北京市80年代每年化冰鹽的撒散量為400～600t，北京北四環(huán)健翔橋防撞墩修復(fù)實(shí)例健翔橋是北京北四環(huán)換乘道路上的一座主要的橋梁，該橋自從開(kāi)始使用到現(xiàn)在一直飽受汽車(chē)尾氣中SO2等有害氣體、冬天化雪用的化雪鹽中含有大量的Cl-等有害離子的侵蝕，致使該橋的防撞墩出現(xiàn)了大量的鋼筋銹蝕、保護(hù)層開(kāi)裂等不同程度的破壞。北京北四環(huán)健翔橋防撞墩修復(fù)實(shí)例健翔橋是北京北材料鋼筋保護(hù)劑MucisSteelProtection表面型遷移性阻銹劑MuCismia200修補(bǔ)砂漿MuCisBS39混凝土表面加強(qiáng)防水劑TECNOSOLID82/WP泰美涂保護(hù)涂料TECNORIVAC100。

剔除保護(hù)層施工材料鋼筋保護(hù)劑MucisSteelProtection剔

用修補(bǔ)砂漿BS39修補(bǔ)調(diào)配

、涂刷鋼筋保護(hù)劑MSP涂刷表面型遷移性阻銹劑

用修補(bǔ)砂漿BS39修補(bǔ)調(diào)配

、涂刷鋼筋保護(hù)劑MSP涂刷

修復(fù)后效果涂刷TECNOSOLID82/WP涂刷泰美涂保護(hù)涂料AC100

修復(fù)后效果涂刷TECNOSOLID82/WP涂刷泰美涂日照港煤碼頭7#墩鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)銹蝕日照港煤碼頭主要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，由于長(zhǎng)期受海水浸泡、干濕交替、日光曝曬、沿海鹽霧、海生生物及潮濕空氣的腐蝕，混凝土表面存在著大量的毛細(xì)孔及各種原因造成的細(xì)微縫隙，這些都是海水侵蝕碼頭混凝土的直接通道，混凝土孔隙中的水分通常以飽和的氫氧化鈣溶液形式存在，其中還含有一些氫氧化鈉和氫氧化鉀，pH值約為12.5，海水環(huán)境下又含有較高濃度的氯離子。日積月累的作用使混凝土逐步形成表面多孔的腐蝕面，這種腐蝕面在海水的動(dòng)力作用下更加速了混凝土表層腐蝕。如果腐蝕介質(zhì)進(jìn)一步滲透到鋼筋并造成銹蝕就會(huì)對(duì)碼頭的結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，造成巨大的損失。工程概況日照港煤碼頭7#墩鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)銹蝕日照港煤碼頭主要以鋼筋混發(fā)生的主要破壞情況鋼筋銹蝕鹽水侵蝕混凝土開(kāi)裂發(fā)生的主要破壞情況鋼筋銹蝕鹽混凝土開(kāi)裂混凝土的鋼筋銹蝕課件某碼頭板梁底出現(xiàn)裂縫及鋼筋銹蝕華南地區(qū)某海港油氣碼頭引橋使用僅8年，л型板梁底出現(xiàn)明顯裂縫及鋼筋銹蝕。而л型板卻基本完好請(qǐng)討論其原因。工程概況而л型板卻基本完好л型板梁底出現(xiàn)明顯裂縫及鋼筋銹蝕某碼頭板梁底出現(xiàn)裂縫及鋼筋銹蝕華南地區(qū)某海港油氣碼頭引橋使用碼頭л型板梁混凝土不同深度Cl-分布情況（%）測(cè)試結(jié)果從表中可見(jiàn)，隨混凝土深度增加，Cl-含量依次遞減。目前國(guó)外一般把混凝土內(nèi)Cl-含量達(dá)到其致銹臨界含量值時(shí)的時(shí)間，確定為混凝土的安全使用壽命。華南地區(qū)海港碼頭調(diào)查該值為0.105％～0.145％。該混凝土保護(hù)層設(shè)計(jì)厚度為5.5cm，且由于施工偏差，部分構(gòu)